Probava proteina slijedi vrlo krut proces; svrha je razgraditi protein na manje komponente, zvane aminokiseline, koje se koriste za obnovu ili zamjenu oštećenih ili umirućih proteina u tijelu nakon što je probava završena. Postoji devet esencijalnih aminokiselina, koje se često nazivaju građevnim blokovima. Fizički čin probave proteina počinje u ustima, kada se hrana koja sadrži protein žvače na manje komadiće. Kemijski proces probave proteina počinje kada hrana uđe u želudac, a upravo taj dio procesa omogućuje razgradnju proteina na molekule koje tijelo može koristiti.
Kada hrana uđe u usta, ona se fizički razgrađuje žvakanjem. Neke namirnice koje sadrže veliku količinu proteina koje treba probaviti uključuju meso, jaja, orašaste plodove i mliječne proizvode. Hrana se miješa sa slinom u ustima, što pomaže njenom putu niz jednjak. Između jednjaka i želuca nalazi se zalistak koji se zove sfinkter, a kada hrana putuje kroz taj ventil, počinje kemijski proces probave proteina.
Tijekom kemijskog procesa probave proteina, klorovodična kiselina, zajedno s enzimima poznatim kao pepsini, miješaju se s proteinskim molekulama i razbijaju veze koje drže molekule zajedno. Nakon što se te veze razbiju, kroz proces poznat kao hidroliza, proteini su blizu toga da postanu esencijalne aminokiseline potrebne tijelu. Proces probave bjelančevina u želucu može potrajati i do četiri sata, ali postoji niz čimbenika koji mogu utjecati na vrijeme koje je potrebno.
Nakon što je probava u želucu gotova, gotovo razgrađeni proteini prelaze kroz duodenum u tanko crijevo. U ovom trenutku, gušterača završava razgradnju proteina oslobađanjem enzima koji se zove tripsin. Nakon što je ova konačna razgradnja završena, aminokiseline se kreću kroz zid u tankom crijevu u male kapilare. Probavljeni protein ili aminokiseline putuju kroz jetru prije nego uđu u glavni krvotok. Aminokiseline zatim putuju kroz cijelo tijelo do organa koji se najviše trebaju nadoknaditi.
Ako tijelo ima previše proteina i ne može se sav probaviti i apsorbirati u krvotok, ostatak će se nastaviti kroz debelo crijevo i putovati kroz bubrege. U ovom trenutku se pretvara u otpadni proizvod poznat kao urea. Zatim se izlučuje iz tijela mokraćom.